汽车电气设备构造与维修（第3版）课件 项目五 仪表和报警系统

项目五仪表和报警系统汽车电气设备任务检修仪表和报警系统02任务描述03相关知识04学习任务单05实训任务06实训任务单目录CONTENTS01任务目标01学习目标知识目标1）掌握汽车仪表系统的组成、功用及各仪表传感器的工作原理。2）理解仪表报警装置的控制电路及故障诊断分析方法。技能目标1）能规范完成仪表系统各部件的检查、测试与更换作业。2）能正确分析仪表系统电路故障，制定系统化维修方案。素养目标1）在仪表系统检修中能有效协作、合理分工，提升团队作业效能。2）严格执行7S管理要求，培养严谨细致、规范有序的工作作风。3）树立责任意识，在仪表维修中充分考虑行车安全与数据准确性。02任务描述

一位丰田卡罗拉轿车用户将车开到服务站，反映燃油表加满油后指针仍然在最低位置，需要维修。03

相关知识相关知识

一、汽车仪表概述

汽车仪表用来指示汽车运行以及发动机运转的状况，以便驾驶员随时了解各系统的工作情况，保证汽车可靠而安全地行驶。

一般仪表板上主要仪表有燃油表、冷却液温度表、发动机转速表和车速里程表等。同时仪表板上还有许多指示灯、报警灯、仪表照明灯和时钟显示等。相关知识

二、汽车仪表结构与工原理1.水温表

（1）作用与结构

水温度表用来检测和显示发动机水套中冷却液的工作温度，以防止发动机过热，它由安装在仪表板内的冷却液温度指示表和安装在发动机气缸盖上的冷却液温度传感器等组成。冷却液温度指示表可分为电热式和电磁式两种，现代轿车一般采用电磁式；冷却液温度传感器可分为双金属片式和热敏电阻式两种，现代轿车一般采用热敏电阻式，它当周围温度升高时，电阻值会变小；当周围温度降低时，电阻值会变大。相关知识

（2）工作原理

冷却液温度指示表刻度盘从左至右标明C、H，分别表示低温和高温，一般发动机工作时，指针不达到红色区域为正常。位于发动机气缸盖水套上的冷却液温度传感器阻值随温度升高而减小。

当发动机水温较低时，传感器电阻值较大，流经主线圈和副线圈的电流差不多，但由于副线圈匝数多，产生的磁场强，吸引衔铁，使指针偏向C侧（低温侧）。当水温逐渐增高时，热敏电阻阻值逐渐减小，分流作用增强，流经副线圈的电流减小，磁力减弱，衔铁被主线圈的磁场吸引，指针向右偏转指向较高温度。相关知识

2.燃油表

（1）作用与结构

燃油表用来指示燃油箱内燃油的储存量。它由安装在仪表板上的燃油指示表和安装在燃油箱内的燃油量传感器等组成。燃油指示表有电热式和电磁式两种。目前广泛使用电磁式。燃油量传感器一般采用可变电阻式。相关知识

（2）工作原理

燃油指示表刻度盘从左至右标明E、1／2、F，分别表示油箱内无油、半箱油、满油。安装在油箱内的可变电阻式传感器由电阻、滑片、浮子等组成。浮子漂浮在油面上，随油面的高低而起落，从而带动滑片使可变电阻的阻值随之改变。相关知识

3.车速里程表

（1）作用与结构

车速里程表是用来指示汽车行驶速度和累计汽车行驶里程数的仪表，它由安装在仪表板内的车速里程指示表和安装在变速器壳体上的车速传感器等组成。按其工作原理的不同可分为机械式和电子式两种。（2）工作原理

电子式车速里程表主要由安装在仪表板内的车速表、里程表、电子电路和步进电动机，还有安装在变速器输出轴壳体上的车速传感器组成。相关知识

车速传感器下方的齿轮由变速器输出轴驱动，能够产生正比于汽车行驶速度的电信号。它的内容由一个干簧开关和一个含有四对磁极的转子组成。变速器输出轴带动转子每转一周，干簧开关中的触点闭合8次，产生八个脉冲信号，汽车每行驶1km，车速传感器将输出4127个脉冲到车速里程表的电子电路。相关知识

4.发动机转速表

（1）作用与组成

发动机转速表用来测量发动机曲轴的转速，它由安装在仪表板内的转速指示表和安装在发动机皮带轮处的转速传感器（也称为曲轴位置传感器）等组成。

（2）工作原理

当发动机运转时，转速传感器的信号转子随曲轴一起转动，使曲轴位置传感器产生随转速变化而变化的电压信号，并将该信号传输到发动机ECU（电脑），ECU将该信号经过处理后，向转速指示表输出一个与转速成正比的频率信号，转速指示表内部的电子电路便驱动转速表指针偏转，从而指示相应的转速。相关知识

三、汽车报警装置

汽车报警装置通常由报警灯和报警开关及连接电路等组成，当报警装置监测的系统或总成不正常时，开关接通指示灯发光，用以提醒驾驶员，如机油压力报警灯、低燃油报警灯、制动液位过低报警灯等。报警灯通常安装在仪表板上，灯泡的功率一般为1～4W，在灯泡前装有滤光片，使报警灯发出红光或黄光，滤光片上通常有标准图形符号。相关知识

1.机油压力报警灯

当发动机润滑系统的机油压力低于允许值时，报警灯亮，提醒驾驶员注意发动机的机油压力异常的低，继续行驶可能造成发动机损坏。机油压力警报装置的报警开关一般安装在发动机的主油道上，膜片式机油压力报警开关及电路如图所示。

当机油压力低于0.05～0.09MPa时，膜片在弹簧的作用下使触点接合，电路接通，警告灯点亮；当机油压力高于0.05～0.09MPa时，机油压力将膜片顶起使触点分开，电路断开，警告灯熄灭。相关知识

2.低燃油量报警灯

低燃油量报警装置的作用是当油箱内燃油减少到规定值以下时，仪表板上的低燃油量报警灯点亮，提醒驾驶员注意。它由热敏电阻式燃油报警传感器和报警灯组成。

当燃油多时，具有负温度特性的热敏电阻浸泡在燃油中，散热快，温度较低，电阻值大，所以电路中电流很小，报警灯不亮。当燃油减少到规定值以下时，热敏电阻会露出油面，散热慢，温度升高，电阻值减小，电路中电流增大，报警灯亮。相关知识

3.液面不足报警灯

液面不足报警灯可用于检测制动液液面、冷却液液面以及风窗洗涤器等液面是否符合要求，当液面下降到规定值以下时将点亮报警灯报警。液面报警装置由液面开关和报警灯等组成。液面开关安装在储液罐内。

永久磁铁安装在浮子内随液面变化而变化。当制动液充足时，浮子的位置高，此时永久磁铁高于舌簧开关的位置，舌簧开关处于断开状态，报警灯电路断开，报警灯不亮。当浮子随着液面下降到规定值以下时，永久磁铁就接近了舌簧开关，吸动舌簧开关使之闭合，接通报警灯电路，报警灯发光报警。相关知识

4.汽车仪表上其它报警灯与指示灯相关知识

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04

学习任务单学习任务单检修仪表和报警系统学习任务单班级：姓名：1.写出下图中划线所指仪表装置的名称。2.

表用来检测和显示发动机水套中冷却液的工作温度，以防止发动机过热，它由安装在仪表板内的冷却液温度指示表和安装在发动机气缸盖上的

等组成。冷却液温度传感器可分为双金属片式和

式两种，它当周围温度升高时，电阻值会

；当周围温度降低时，电阻值会

。3.

表用来指示燃油箱内燃油的储存量。它由安装在仪表板上的燃油指示表和安装在燃油箱内的

组成。燃油量传感器一般采用可变电阻式。4.

表是用来指示汽车行驶速度和累计汽车行驶里程数的仪表，它由安装在仪表板内的车速里程指示表和安装在变速器上的

等组成。按其工作原理的不同可分为机械式和电子式两种，其中电子式目前应用的最广泛。学习任务单5.

表用来测量发动机曲轴的转速，它由安装在仪表板内的转速指示表和安装在发动机皮带轮处的

等组成。6.汽车报警装置通常由报警灯和

组成，当被监测的系统或总成不正常时，开关接通指示灯发光，用以提醒驾驶员。7.在下图横线处写出指示灯的名称。8.机油压力报警灯的作用是当润滑系统的机油压力

允许值时，报警灯

，提醒驾驶员注意发动机的机油压力异常的低。机油压力警报装置的报警开关一般装在主油道上。9.燃油量报警装置的作用是当油箱内燃油减少到规定值以下时，仪表板上的燃油量报警灯

，提醒驾驶员注意。它由热敏电阻式燃油报警传感器和报警灯组成。学习任务单答案1.写出下图中划线所指仪表装置的名称。2.

冷却液温度表用来检测和显示发动机水套中冷却液的工作温度，以防止发动机过热，它由安装在仪表板内的冷却液温度指示表和安装在发动机气缸盖上的冷却液温度传感器等组成。冷却液温度传感器可分为双金属片式和

热敏电阻

式两种，它当周围温度升高时，电阻值会

变小

；当周围温度降低时，电阻值会

变大

。3.

燃油

表用来指示燃油箱内燃油的储存量。它由安装在仪表板上的燃油指示表和安装在燃油箱内的

燃油量传感器

组成。燃油量传感器一般采用可变电阻式。4.

车速里程表是用来指示汽车行驶速度和累计汽车行驶里程数的仪表，它由安装在仪表板内的车速里程指示表和安装在变速器上的

车速传感器

等组成。按其工作原理的不同可分为机械式和电子式两种，其中电子式目前应用的最广泛。学习任务单答案5.

发动机转速

表用来测量发动机曲轴的转速，它由安装在仪表板内的转速指示表和安装在发动机皮带轮处的

转速传感器

等组成。6.汽车报警装置通常由报警灯和

报警开关

组成，当被监测的系统或总成不正常时，开关接通指示灯发光，用以提醒驾驶员。7.在下图横线处写出指示灯的名称。8.机油压力报警灯的作用是当润滑系统的机油压力

低于

允许值时，报警灯

点亮

，提醒驾驶员注意发动机的机油压力异常的低。机油压力警报装置的报警开关一般装在主油道上。9.燃油量报警装置的作用是当油箱内燃油减少到规定值以下时，仪表板上的燃油量报警灯

点亮

，提醒驾驶员注意。它由热敏电阻式燃油报警传感器和报警灯组成。05

实训任务实训器材：整车或实训台架、万用表、常用维修工具和维修手册等。作业准备：车辆在工位停放周正；铺好车内和车外护套。

情境知识：数据精准关乎安全——从仪表检修看责任担当

汽车仪表是驾驶员的“眼睛”，准确的数据显示直接关系到行车安全和车辆运行状态判断。在仪表系统检修过程中，每一个传感器的精确校准、每一个指针的准确指示、每一个报警灯的及时提醒，都承载着对驾乘人员生命安全的责任。这正如我国汽车行业倡导的“安全第一、质量为本”理念，要求我们在工作中必须精益求精、一丝不苟。我们要认识到，仪表维修不仅是技术工作，更是安全保障工作，只有将责任意识融入每一个检测环节，才能确保仪表数据的真实可靠，才能真正为行车安全保驾护航。实训任务一、水温表的检修1.故障现象水温表指针一直固定在某个位置不动。2.故障原因（1）冷却液温度传感器损坏（2）水温指示表本身故障（3）水温表相关连接电路断路3.检修思路（1）找到位于发动机气缸盖上的冷却液温度传感器，并拔下连接器；（2）用一个试灯（2～5W）一端连接冷却液温度传感器连接器的针脚（单线传感器），试灯另一端搭铁，然后将点火开关置于ON，观察水温指示表指针是否摆动；若指针摆动，则说明冷却液温度传感器损坏，需更换；若指针不动，进行下一步诊断；（3）从仪表台上拆卸仪表板，不拔下仪表板的连接插头；（4）从仪表板连接器的众多线路中找到连接到冷却液温度传感器的线路（从维修手册上查找）；（5）将试灯一端搭铁，另一端接冷却液温度传感器线路的端子上，将点火开关置于ON，观察水温表指针是否摆动，若指针不动，说明水温指示表损坏，需更换水温指示表或组合仪表总成；若指针摆动，说明水温指示表到传感线路断路。实训任务二、燃油表的检修1.故障现象油箱内无论多少燃油，指针总指示无油。2.故障原因（1）燃油指示表本身故障（2）燃油量传感器损坏（3）燃油表相关连接电路断路实训任务3.检修思路（1）拆下驾驶室内的后排坐垫，找到位于坐垫下方的燃油泵和燃油量传感器连接器，并拔下连接器；（2）在燃油泵和燃油量传感器连接器的4个端子中找到通往燃油量指示表的端子（燃油泵的两个端子一般较粗，燃油量传感器的端子一般较细）；（3）用一个试灯（2～5W）一端连接通往燃油量指示表的端子，试灯另一端搭铁，然后将点火开关置于ON，观察燃油指示表指针是否摆动；若指针摆动，则说明燃油量传感器损坏，需更换；若指针不动，进行下一步诊断；（4）从仪表台上拆卸仪表板，不拔下仪表板的连接插头；（5）从仪表板连接器的众多线路中找到连接到燃油量传感器的线路（从维修手册上查找）；（6）将试灯一端搭铁，另一端接燃油量传感器线路的端子上，将点火开关置于ON，观察燃油表指针是否摆动，若指针不动，说明燃油指示表损坏，需更换燃油指示表或组合仪表总成；若指针摆动，说明燃油指示表到燃油量传感器线路断路。实训任务三、车速里程表的检修1.故障现象车速里程表不指示。2.故障原因（1）车速里程表本身故障（2）车速传感器损坏（3）车速里程表相关连接电路断路或短路3.检修思路（1）找到位于变速器输出端的车速传感器，并拔下连接器；（2）查看车速传感器连接器端子的个数，一般车型为3个端子，分别为正极端子、负极端子和连接车速里程指示表的信号端子；（3）将点火开关置于ON，用万用表测量正极端子应为12V或5V，测负极端子与搭铁应该导通，否则说明车速传感器的正极或负极线路断路；如正常，进入下一步诊断；（4）用一个试灯（2～5W）一端连接通往车速里程指示表的端子，将点火开关置于ON，再将试灯另一端快速连续搭铁和不搭铁，观察车速里程指示表指针是否摆动；若指针摆动，则说明车速传感器损坏，需更换；若指针不动，进行下一步诊断；实训任务（5）从仪表台上拆下仪表板，不拔下仪表板的连接插头；（6）从仪表板连接器的众多线路中找到连接到车速传感器的线路（从维修手册上查找）；（7）将试灯一端接车速传感器线路的端子上，将点火开关置于ON，另一端快速连续搭铁和不搭铁，观察车速里程表指针是否摆动，若指针不动，说明车速里程指示表损坏，需更换车速里程指示表或组合仪表总成；若指针摆动，说明车速里程指示表到传感器的线路断路或短路。（8）用万用表测量仪表端与车速传感器端连接电路的阻值，应能导通；如阻值∞，说明连接电路断路；如正常，进入下一步测量；（9）用万用表测量仪表端到车速传感器端连接电路与搭铁的阻值，应为∞，否则说明连接电路短路。四、发动机转速表的检修1.故障现象发动机转速表始终指示在0r/min。2.故障原因（1）转速表本身故障（2）转速传感器损坏（3）转速表相关连接电路断路或短路（4）发动机ECU故障3.检修思路（1）转速传感器是电控发动机上非常重要的传感器，该传感器如损坏，一般发动机不能起动；因此，转速传感器损坏，影响的不仅仅是转速表；（2）从仪表台上拆卸仪表板，不拔下仪表板的连接插头；实训任务五、机油报警装置的检修1.故障现象汽车在运行过程中，发动机机油压力报警灯常亮2.故障原因（1）机油压力开关损坏（2）机油压力报警灯相关连接电路短路（3）发动机润滑油路油压过低实训任务3.检修思路（1）拔下发动机机油尺，检查机油量是否正常；（2）找到位于发动机汽缸体主油道上的机油压力开关，然后拔下连接器；（3）将点火开头置于ON，检查机油压报警灯是否还亮，如还继续点亮，说明仪表板到机油压力开关的连接电路短路；如不亮，进入下一步检查；（4）拆下机油压力开关，连接机油压力表，然后再起动发动机检查机油压力在怠速时应大于0.05Mpa，否则说明发动机润滑系统存在机油压力过低的故障；如测试压力正常，则说明机油压力开关损坏，需更换。实训任务实训任务实训任务思考与练习一、判断题1.汽车仪表用来指示汽车运行以及发动机运转的状况。（

）2.水温表用来检测和显示发动机水套中冷却液的工作温度。（

）3.热敏电阻式水温传感器当温度升高时电阻值会变大。（

）4.燃油表用来指示燃油箱内燃油的储存量。（

）5.车速里程表用来指示汽车行驶速度和累计行驶里程。（

）6.发动机转速表指针示值×1000r/min表示发动机转速。（

）7.机油压力报警灯在机油压力过高时会点亮报警。（

）8.电子式车速里程表由车速传感器产生脉冲信号。（

）9.

在汽车行驶时，机油压力指示灯亮属于正常。

（

）10.

负温度系数的热敏电阻特性是水温低时电阻小。

（

）思考与练习二、单项选择题1.下列不属于汽车主要仪表的是（）

A.燃油表

B.水温表

C.电压表

D.车速里程表

2.燃油量传感器一般采用（）

A.热敏电阻式

B.可变电阻式

C.电磁式

D.光电式

3.车速传感器一般安装在（）

A.发动机气缸盖

B.变速器输出轴

C.车轮轴承

D.传动轴

4.发动机转速表上标有红色危险区表示（）

A.正常转速范围

B.禁止超过的转速

C.经济转速范围

D.最大扭矩转速

5.机油压力报警开关安装在（）

A.机油泵入口

B.发动机主油道

C.机油滤清器

D.油底壳

6.低燃油量报警灯在燃油（）时点亮

A.加满时

B.剩一半时

C.剩1/4时

D.减少到规定值以下

7.检查水温表故障时，首先应该（）

A.更换水温表

B.检查冷却液温度传感器

C.检查线路

D.检查保险丝

8.机油压力报警灯在压力低于（）时点亮

A.0.01～0.02MPa

B.0.05～0.09MPa

C.0.1～0.15MPa

D.0.2～0.3MPa

9.具有负温度特性的热敏电阻在温度升高时（）

A.电阻值增大

B.电阻值减小

C.电阻值不变

D.电阻值先增后减

10.发动机冷却液温度报警灯的颜色是（

）。A.

白色

B.

黄色

C.

橙色

D.

红色11.燃油表传感器是装在（

）。A.仪表板处

B.油箱处

C.水箱处

D.汽缸盖处思考与练习三、问答题1.简述汽车仪表系统的主要组成及其作用。

2.说明燃油表指针始终指示无油的故障诊断步骤。

思考与练习答案一、判断题1.汽车仪表用来指示汽车运行以及发动机运转的状况。（

√

）2.水温表用来检测和显示发动机水套中冷却液的工作温度。（

√

）3.热敏电阻式水温传感器当温度升高时电阻值会变大。（

×

）4.燃油表用来指示燃油箱内燃油的储存量。（

√

）5.车速里程表用来指示汽车行驶速度和累计行驶里程。（

√

）6.发动机转速表指针示值×1000r/min表示发动机转速。（

√

）7.机油压力报警灯在机油压力过高时会点亮报警。（

×

）8.电子式车速里程表由车速传感器产生脉冲信号。（

√

）9.

在汽车行驶时，机油压力指示灯亮属于正常。

（×

）10.

负温度系数的热敏电阻特性是水温低时电阻小。

（×

）思考与练习答案二、单项选择题1.下列不属于汽车主要仪表的是（C）

A.燃油表

B.水温表

C.电压表

D.车速里程表

2.燃油量传感器一般采用（

B

）

A.热敏电阻式

B.可变电阻式

C.电磁式

D.光电式

3.车速传感器一般安装在（

B

）

A.发动机气缸盖

B.变速器输出轴

C.车轮轴承

D.传动轴

4.发动机转速表上标有红色危险区表示（

B

）

A.正常转速范围

B.禁止超过的转速

C.经济转速范围

D.最大扭矩转速

5.机油压力报警开关安装在（B）

A.机油泵入口

B.发动机主油道

C.机油滤清器

D.油底壳

6.低燃油量报警灯在燃油（D）时点亮

A.加满时

B.剩一半时

C.剩1/4时

D.减少到规定值以下

7.检查水